一种生物质锅炉螺旋给料机的防堵方法及装置 |
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| 申请号 | CN201610748962.4 | 申请日 | 2016-08-30 | 公开(公告)号 | CN106352368A | 公开(公告)日 | 2017-01-25 |
| 申请人 | 中国能源建设集团湖南火电建设有限公司; | 发明人 | 张雪皎; 曹皓; 刘志能; 刘旭; | ||||
| 摘要 | 一种 生物 质 锅炉 螺旋给料机防堵方法及装置，在生物质锅炉螺旋给料机前为一段料塞管，生物质锅炉螺旋给料经过料塞管进入给料槽，通过料塞管内的塞料防止给料槽的回火；通过缩短料塞管的长度防止料塞管内的堵塞，并在料塞管内安装有防回火 挡板 ，防回火挡板外设置有与防回火挡板连为一体的，控制防回火挡板转动的 转轴 ，通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启程度，使得运行中给料的塞料 块 能提高塞料块买的 密度 ，通过提高给料的塞料块的密度增大塞料块的防止回火的能 力 ，从而达到既能有效防止塞料堵塞，又能有效防止回火的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种生物质锅炉螺旋给料机防堵方法，在生物质锅炉螺旋给料机前为一段料塞管，生物质锅炉螺旋给料经过料塞管进入给料槽，通过料塞管内的塞料防止给料槽的回火；其特征在于：通过缩短料塞管的长度防止料塞管内的堵塞，并在料塞管内安装有防回火挡板，防回火挡板外设置有与防回火挡板连为一体的，控制防回火挡板转动的转轴，通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启程度，使得运行中给料的塞料块能提高塞料块买的密度，通过提高给料的塞料块的密度增大塞料块的防止回火的能力，从而达到既能有效防止塞料堵塞，又能有效防止回火的目的。 |
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| 说明书全文 | 一种生物质锅炉螺旋给料机的防堵方法及装置技术领域背景技术[0002] 目前，国内生物质电厂CFB锅炉在实际运行中，螺旋给料机经常会出现给料堵塞的现象，究其原因，不仅因为生物质燃料来源种类随季节更替变化很大，而且燃料质量通常也与设计特性参数差异很大，燃料进入给料机，经螺旋推进后在料塞管处形成料塞，料塞形成后，如不能顺利从给料槽进入炉膛，就会在料塞管处结团，且越积越紧，导致螺旋给料机力矩保护动作跳闸。当给料机堵料跳闸后，只能停炉打开料塞段顶盖进行人工清料处理，不仅清理难度大、而且耗时很长，清理进炉膛的燃料很有可能因结块过大，给重新点火后的锅炉埋下爆燃的隐患。为解决这一问题，就非常有必要找到一种简便易行并且可靠的防止螺旋给料机堵料的方法。 [0003] 经对堵料现象进行仔细调研、分析，发现堵料主要由以下几个原因造成：1、燃料品质达不到设计要求 实际运行中发现：燃料品质越差，堵料频率越高。现场燃料主要由稻壳、秸秆、碎木料和已发酵杂料等混合而成。因燃料品种不一导致燃料特性差异很大，且现场燃料品质大幅低于设计要求，尤其是含水量大，是导致燃料容易粘结成块的直接原因。 [0004] 2、料塞管长度设计不合理该型给料机料塞管设计长度为1100mm，根据已投运同类电厂的运行经验，即使是品质较高的燃料也经常在料塞段发生堵料，且形成的料塞块较大、质地较紧密，清理时必须在停炉压火后打开料塞管上部的密封门进行人工清理，一般耗时8~10小时，严重影响机组正常运行。结合各方情况综合判断：给料机料塞管长度设计过长，形成的料塞块体积较大是导致堵料发生的主要原因，但是料塞管过短不利于防止回火。 [0005] 3、过力矩保护定值设置不合适电机过力矩保护定值设置过大时如发生堵料，保护不会轻易跳闸，保护延动时间越长料塞块越紧密、设备振动越剧烈，长此以往会对设备造成损伤。过力矩保护定值设置偏小时，料塞形成过程中一个小的阻力扰动就可能导致保护误跳，造成不必要的停机检修。实际运行中发现该给料机变频电机力矩保护参数设置过大（达300%）是导致堵料时料塞块粘结紧实、难以清理的主要原因；所以需要对此加以改进。 [0006] 综合上述原因，LXGLJ-360×6500的螺旋给料机的防堵改造首先必须保证给料机能够适应现场燃料品质的变化情况，料塞段长度必须适宜，保证形成的料塞块不至于过大；还必须根据现场情况重新设置合适的过力矩保护定值，既要避免堵料发生，又要保证料塞正常形成，给料机不会经常误跳，即便发生堵料，料塞块也不至于很紧实，并能在不停炉状况下较为轻松的进行人工清理。 [0007] 通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为CN200910071884.9，名称为“防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备” 的发明专利，该专利公开了一种防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，所述炉前给料设备包括受料前腔、两个炉墙斜型方筒、离心板式给料机；所述炉前给料设备还包括单轴双向变距螺旋给料机、防火隔板、堵料控制器；所述单轴双向变距螺旋给料机(5)由机架、电机、两个端板、两个变距螺旋叶片、转轴和壳体构成；堵料控制器由堵料板和位置传感器构成；受料前腔的进料口端设有防火隔板，受料前腔的出料口端与壳体的侧壁连通，离心板式给料机设置在受料前腔内，堵料控制器位于离心板式给料机和防火隔板之间，堵料板设置在受料前腔内，位置传感器设置在受料前腔的外部，堵料板与位置传感器连接，两个变距螺旋叶片对称安装在转轴上，装有两个变距螺旋叶片的转轴设置在壳体内，两个端板分别盖在壳体的两端面上，转轴通过轴承安装在机架上，电机的输出轴与转轴连接，壳体的一端侧壁与一个炉墙斜型方筒的上端连通，壳体的另一端侧壁与另一个炉墙斜型方筒的上端连通。 [0008] 2、专利号为CN201220022241.2，名称为“一种生物质锅炉螺旋给料机” 的实用新型专利，该专利公开了生物质锅炉螺旋给料机，包括一个变频电机，与变频电机相连的 螺杆，螺杆一段是进料端，另一段是卸料端，卸料端与锅炉相连。通过变频电机控制螺杆的转速，实现对投料量大小的控制，螺杆在转动的同时也将颗粒料输送到卸料端，投进锅炉进行燃烧。 [0009] 3、专利号为CN201410686070.7， 名称为“一种生物质锅炉螺旋给料机防堵料装置”的发明专利，该专利公开了生物质锅炉螺旋给料机防堵料装置，包括：堵料感应力矩挡板、挡板转轴，挡板复位装置，挡板感应开关，DI信号传感器，DCS逻辑程序，螺旋给料机防堵料装置安装于螺旋给料机螺旋头部，堵料感应力矩挡板与挡板转轴连接，挡板可自由顺畅带动转轴转动，转轴一端安装挡板感应开关，另一端与挡板复位装置连接，感应开关感知DI信号后，通过传感器上传至DCS，DCS逻辑判断后将立即停止相应给料机运行并提示运行人员注意。 [0010] 所以上述这些专利虽然都涉及到生物质锅炉螺旋给料机，其中专利号为CN201410686070.7，名称为“一种生物质锅炉螺旋给料机防堵料装置”的发明专利还提出了具体提出了生物质锅炉螺旋给料机防堵料装置，仔细阅读后发现，该专利只是提出通过控制感应挡板来控制送料的时间来防止堵塞，但仍没有解决料塞管本身结构导致容易堵塞的问题，只是一种被动的防堵，并没有从根本解决问题，所以仍有待进一步加以改进。 发明内容[0011] 本发明的目的在于针对现有生物质CFB锅炉螺旋给料机实际运行中因燃料品质达不到设计要求、给料机料塞段长度设计不合理、电机过力矩保护定值设置过高，造成给料机经常堵塞，须停炉进行人工清理，影响机组正常运行等问题，提供一种锅炉螺旋给料机防堵方法及装置，该种锅炉螺旋给料机防堵方法及装置能有效解决该生物质CFB锅炉螺旋给料机的堵料问题，且原理简单明了、改造加工简便易行。 [0012] 为了达到这一目的，本发明提供了一种生物质锅炉螺旋给料机防堵方法，在生物质锅炉螺旋给料机前为一段料塞管，生物质锅炉螺旋给料经过料塞管进入给料槽，通过料塞管内的塞料防止给料槽的回火；其特点在于，通过缩短料塞管的长度防止料塞管内的堵塞，并在料塞管内安装有防回火挡板，防回火挡板外设置有与防回火挡板连为一体的，控制防回火挡板转动的转轴，通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启程度，使得运行中给料的塞料块能提高塞料块的密度，通过提高给料的塞料块的密度增大塞料块的防止回火的能力，从而达到既能有效防止塞料堵塞，又能有效防止回火的目的。 [0013] 进一步地，所述的通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启和关闭是在防回火挡板连为一体的转轴上连接一转臂，在转臂的端头吊挂有重锤，正常运行时，燃料通过螺旋给料机压入料塞管，再通过料塞管进入给料槽；在经过料塞管给料时，通过挂接了重锤的防回火挡板提供的反向压力使从给料机出来的料塞块密实度提高，提高料塞块防回火能力，使得在料塞管缩短后同样能起到有效防止回火作用，同时在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0014] 进一步地，所述的通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启和关闭是在防回火挡板连为一体的转轴上连接电磁阀或电动控制装置，通过电磁阀或电动控制装置控制防回火挡板在给料时所提供的反向压力程度，使得给料机出来的料塞块密实度保持在所需要的防止回火密度范围内，并在给料机停止给料时，控制防回火挡板反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0015] 进一步地，所述的料塞管为锥度管，锥度管的长度为800-900mm，通过缩短料塞管的长度有效防止斜塞管处的堵料。 [0016] 进一步地，所述的料塞管侧面开有捅料孔，捅料孔通过可拆卸捅料孔盖板盖住，在需要清理料塞管时，只需要打开可拆卸捅料孔盖板，即可进行清理，以降低料塞管清理难度。 [0017] 进一步地，所述的生物质锅炉螺旋给料机电机变频器力矩保护参数默认值的80%，既能保证给料机形成的料塞块有合适的密实度，起到防回火的作用，还能保证给料机可连续稳定运行不误跳，即便在发生堵料跳机时，料塞块也不会太紧密，在捅料孔处可以相对轻松地将料塞块人工捅落，保证锅炉的连续稳定运行。 [0018] 一种生物质锅炉螺旋给料机防堵装置，包括生物质锅炉螺旋给料机和料塞管，料塞管的入口连接在生物质锅炉螺旋给料机的出口，料塞管的出口连接在给料槽的入口上；其特点在于，所述料塞管为缩短型料塞管，在料塞管内安装有能转动的防回火挡板，防回火挡板的转轴伸出到料塞管，在伸出到料塞管外的转轴上连接有控制防回火挡板旋转的转动机构。 [0019] 进一步地，所述的转动机构为摆锤式转动机构，在防回火挡板连为一体的转轴上连接一转臂，在转臂的端头吊挂有重锤，正常运行时，燃料通过螺旋给料机压入料塞管，再通过料塞管进入给料槽；在经过料塞管给料时，通过挂接了重锤的防回火挡板提供的反向压力使从给料机出来的料塞块密实度提高，提高料塞块防回火能力，使得在料塞管缩短后同样能起到有效防止回火作用，同时在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0020] 进一步地，所述的转动机构为电磁阀或电动转动机构，在防回火挡板连为一体的转轴上连接电磁阀或电动控制装置，通过电磁阀或电动控制装置控制防回火挡板在给料时所提供的反向压力程度，使得给料机出来的料塞块密实度保持在所需要的防止回火密度范围内，并在给料机停止给料时，控制防回火挡板反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0021] 进一步地，所述的料塞管为锥度管，锥度管的长度为800-900mm，通过缩短料塞管的长度有效防止斜塞管处的堵料。 [0022] 进一步地，所述的料塞管侧面开有捅料孔，捅料孔通过可拆卸捅料孔盖板盖住，在需要清理料塞管时，只需要打开可拆卸捅料孔盖板，即可进行清理，以降低料塞管清理难度。 [0023] 进一步地，所述的生物质锅炉螺旋给料机电机变频器力矩保护参数默认值的80%，既能保证给料机形成的料塞块有合适的密实度，起到防回火的作用，还能保证给料机可连续稳定运行不误跳，即便在发生堵料跳机时，料塞块也不会太紧密，在捅料孔处可以相对轻松地将料塞块人工捅落，保证锅炉的连续稳定运行。 [0024] 本发明的有益技术效果是：正常运行时，燃料通过螺旋给料机压入料塞管，并通过料塞管形成的料塞具备防回火功能，减小料塞管长度可极大降低堵料发生的概率，但也相对弱化了料塞的防回火能力，为此本发明通过在料塞管设置防回火挡板，并通过控制防回火挡板的开启程度，通过防回火挡板的反向压力使料塞块密实度提高，可抵消因料塞长度减少引起的防回火能力下降。即使在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下可严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。同时，通过适当调整变频器力矩保护参数使适应运行时各种燃料能正常给料且不发生保护误动，发生堵料时，力矩保护也能及时动作，保护设备在受损前可靠停机，且不使堵住的料塞过紧，在不停火情况下通过料塞管上的捅料孔即能较为轻松的进行人工清理。 附图说明 具体实施方式[0026] 下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。 [0027] 实施例一通过附图可以看出，本发明涉及一种生物质锅炉螺旋给料机防堵装置，包括生物质锅炉螺旋给料机1和料塞管2，料塞管2的入口连接在生物质锅炉螺旋给料机1的出口，料塞管2的出口连接在给料槽3的入口上；根据给料机引起堵料的主要原因，采取了缩短料塞管长度、延长螺旋给料机螺旋推杆长度的改造措施，并在料塞管侧面开捅料孔以降低料塞清理难度，同时为避免料塞防回火功能的降低，采取了防回火挡板外加装配重及限位块的措施，具体如下： 所述料塞管2为缩短型料塞管，螺旋给料机螺旋推杆长度延长200-300mm，料塞管长度缩短200-300mm，由1100mm改至800-900mm，以免形成的料塞块体积过大；在料塞管2内安装有能转动的防回火挡板4，防回火挡板4的转轴5伸出到料塞管2外，在伸出到料塞管2外的转轴5上连接有控制防回火挡板旋转的转动机构6。 [0028] 所述的转动机构6为摆锤式转动机构，在防回火挡板连为一体的转轴5上连接一转臂7，转臂7通过安装孔13固定安装在防回火挡板的转轴5上；在转臂7的端头吊挂有重锤8；重锤8通过钢丝绳或其它吊挂装置15吊挂在转臂7的端头吊挂孔14内；在转臂7上还设有供调整吊挂力矩的调整孔16，通过不同位置的吊挂孔可以调整吊挂力矩。 [0029] 正常运行时，燃料通过螺旋给料机1压入料塞管2，再通过料塞管2进入给料槽3；在经过料塞管2给料时，通过挂接了重锤8的防回火挡板提供的反向压力使从给料机出来的料塞块密实度提高，提高料塞块防回火能力，使得在料塞管缩短后同样能起到有效防止回火作用；同时在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0030] 所述的料塞管2为锥度管，锥度管的长度为800-900mm，通过缩短料塞管的长度有效防止斜塞管处的堵料。 [0031] 所述的料塞管2靠近出料端的底部，料塞管2侧面开有一个200×100mm的捅料孔9，捅料孔9通过可拆卸捅料孔盖板10盖住，在需要清理料塞管时，只需要打开可拆卸捅料孔盖板10，即可进行清理，便于在堵料发生时进行不停炉人工清理；以降低料塞管清理难度。可拆卸捅料孔盖板10通过铰接装置11连接在料塞管2的捅料孔9旁，并通过锁紧装置12锁紧，使得平时可拆卸捅料孔盖板10与捅料孔9形成密闭盖合。 [0032] 通过现场观测，发现给料机电机变频器力矩保护参数默认值设置过大，达到300%，必须根据现场情况变频器力矩保护参数进行调整。经多次试验，最终确定当前阶段现场燃料适用的变频器力矩保护参数为80%，既能保证给料机形成的料塞块有合适的密实度，起到防回火的作用，还能保证给料机可连续稳定运行不误跳，即便在发生堵料跳机时，料塞块也不会太紧密，在捅料孔处可以相对轻松地将料塞块人工捅落，保证锅炉的连续稳定运行。 [0033] 实施例二实施例二与实施例一的基本原理一样，只是结构有所不同，为一种生物质锅炉螺旋给料机防堵装置，包括生物质锅炉螺旋给料机和料塞管，料塞管的入口连接在生物质锅炉螺旋给料机的出口，料塞管的出口连接在给料槽的入口上；其特点在于，所述料塞管为缩短型料塞管，在料塞管内安装有能转动的防回火挡板，防回火挡板的转轴伸出到料塞管，在伸出到料塞管外的转轴上连接有控制防回火挡板旋转的转动机构。 [0034] 所述的转动机构为电磁阀或电动转动机构，在防回火挡板连为一体的转轴上连接电磁阀或电动控制装置，通过电磁阀或电动控制装置控制防回火挡板在给料时所提供的反向压力程度，使得给料机出来的料塞块密实度保持在所需要的防止回火密度范围内，并在给料机停止给料时，控制防回火挡板反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0035] 上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0036] 很显然，通过实施例的描述可以清楚看出本发明可以归结为涉及一种生物质锅炉螺旋给料机防堵方法，在生物质锅炉螺旋给料机前为一段料塞管，生物质锅炉螺旋给料经过料塞管进入给料槽，通过料塞管内的塞料防止给料槽的回火；其特点在于，通过缩短料塞管的长度防止料塞管内的堵塞，并在料塞管内安装有防回火挡板，防回火挡板外设置有与防回火挡板连为一体的，控制防回火挡板转动的转轴，通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启程度，使得运行中给料的塞料块能提高塞料块买的密度，通过提高给料的塞料块的密度增大塞料块的防止回火的能力，从而达到既能有效防止塞料堵塞，又能有效防止回火的目的。 [0037] 进一步地，所述的通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启和关闭是在防回火挡板连为一体的转轴上连接一转臂，在转臂的端头吊挂有重锤，正常运行时，燃料通过螺旋给料机压入料塞管，再通过料塞管进入给料槽；在经过料塞管给料时，通过挂接了重锤的防回火挡板提供的反向压力使从给料机出来的料塞块密实度提高，提高料塞块防回火能力，使得在料塞管缩短后同样能起到有效防止回火作用，同时在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0038] 进一步地，所述的通过控制防回火挡板转轴控制防回火挡板的开启和关闭是在防回火挡板连为一体的转轴上连接电磁阀或电动控制装置，通过电磁阀或电动控制装置控制防回火挡板在给料时所提供的反向压力程度，使得给料机出来的料塞块密实度保持在所需要的防止回火密度范围内，并在给料机停止给料时，控制防回火挡板反向回拨剩余塞料，严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。 [0039] 进一步地，所述的料塞管为锥度管，锥度管的长度为800-900mm，通过缩短料塞管的长度有效防止斜塞管处的堵料。 [0040] 进一步地，所述的料塞管侧面开有捅料孔，捅料孔通过可拆卸捅料孔盖板盖住，在需要清理料塞管时，只需要打开可拆卸捅料孔盖板，即可进行清理，以降低料塞管清理难度。 [0041] 进一步地，所述的生物质锅炉螺旋给料机电机变频器力矩保护参数默认值的80%，既能保证给料机形成的料塞块有合适的密实度，起到防回火的作用，还能保证给料机可连续稳定运行不误跳，即便在发生堵料跳机时，料塞块也不会太紧密，在捅料孔处可以相对轻松地将料塞块人工捅落，保证锅炉的连续稳定运行。 [0042] 本发明的有益效果在于：正常运行时，燃料通过螺旋给料机压入料塞管，并通过料塞管形成的料塞具备防回火功能，减小料塞管长度可极大降低堵料发生的概率，但也相对弱化了料塞的防回火能力，为此本发明通过在料塞管设置防回火挡板，并通过控制防回火挡板的开启程度，通过防回火挡板的反向压力使料塞块密实度提高，可抵消因料塞长度减少引起的防回火能力下降。即使在给料机停止给料时，防回火挡板在重锤重力作用下可严密关闭料塞管，起到防烟、火反串作用。同时，通过适当调整变频器力矩保护参数使适应运行时各种燃料能正常给料且不发生保护误动，发生堵料时，力矩保护也能及时动作，保护设备在受损前可靠停机，且不使堵住的料塞过紧，在不停火情况下通过料塞管上的捅料孔即能较为轻松的进行人工清理。 [0043] 通过试验，经上述改造，螺旋给料机基本适应了各种生物质燃料的特性，既可以保证料塞能正常形成，防止回火，又能保证正常运行时料塞不至于太大太紧，避免堵料发生，在万一发生堵料的情况下，也可以通过打开加装的捅料孔，在不停炉的情况下较为轻松地进行人工疏通。有效解决了生物质CFB锅炉在运行过程中经常发生的给料机堵料跳闸和必须停炉清理堵塞料块，且清理困难、耗时长的痼疾。 |
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